搖臂式音圈電動(dòng)機(jī)電磁參數(shù)的理論分析
張江陵 黃章頌(機(jī)電部)
（摘 要）根據(jù)搖臂式音圈電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對(duì)其兩個(gè)主要的電磁參數(shù)進(jìn)行推導(dǎo)，引入力矩常數(shù)的概念，并導(dǎo)出搖臂式音圈電動(dòng)機(jī)的力矩常數(shù)和電阻的計(jì)算式。文中附有應(yīng)用舉例，證明公式具有參考價(jià)值。
（敘 詞）音圈電動(dòng)機(jī)，電磁參數(shù)，力矩常數(shù)，電阻，計(jì)算，公式
0引 言
由于磁盤驅(qū)動(dòng)器向大容量化、高密度化迅速發(fā)展，因而用步進(jìn)電機(jī)或直線式音圈電機(jī)作為其定位機(jī)構(gòu)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。目前大容量的硬磁盤驅(qū)動(dòng)器都采用搖臂式音圈電機(jī)作為定位執(zhí)行機(jī)構(gòu)。搖臂式音圈電機(jī)不僅具有精確定位的特性，而且具有快速存取數(shù)據(jù)的功能，但是具有如此優(yōu)越性能的搖臂式音圈電機(jī)的主要電磁參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算目前尚無成熟的公式，一般都依賴于直線式音圈電機(jī)，而二者在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上有本質(zhì)的區(qū)別。搖臂式音圈電機(jī)是作。c (a< 90度)角度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直線音圈電機(jī)是作直線運(yùn)動(dòng)。因此引用直線式音圈電機(jī)的公式來設(shè)計(jì)搖臂式音圈電機(jī)顯然是不合理的。本文根據(jù)搖臀式音圈電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，推導(dǎo)出其電磁參數(shù)計(jì)算式。
1 搖臂式音圈電機(jī)兩個(gè)主要
電磁參數(shù)的推導(dǎo)
搖臂式音圈電機(jī)的電磁參數(shù)計(jì)算可由電壓平衡方程式和運(yùn)動(dòng)方程式給出。
電壓平衡方程式
因動(dòng)圈電感很小，所以忽略式(1)中則得到
代入式(2)并整理得
假定搖臂式音圈電機(jī)處于理想的恒電壓工作狀態(tài)，即在加速段令(4)式中e= eo= const，
在減速段令 e=-eo- const，則有
式(5)為一階線性微齡方程，賦予初始條件，可解得加速段搖臂式音圈電機(jī)的角速度表達(dá)式為
同樣，賦予減速段的初始條件，亦可解出此時(shí)的角速度表達(dá)式
根據(jù)(6)(7)兩式可作出圖l中co與t的關(guān)系曲線。
由式(6)可得。
定義（為搖臂式音圈電機(jī)的力矩常數(shù))從圖l可知，減少機(jī)械時(shí)間常數(shù)和增大飽和角速度都能縮短平均尋道時(shí)間，所以增大力矩常數(shù)(blr)值，一方面可減少械時(shí)間常數(shù)t。而使t縮短，另一方面，飽和角速度(om的減少又使得丁增大，因此，力矩常數(shù)( blr)必然存在著一個(gè)理論****值，使得丁為最小。根據(jù)****控制理論，假定動(dòng)圈的時(shí)間t進(jìn)行定位所轉(zhuǎn)過的角度θ，那么首先加一個(gè)正極性電壓eo，在f時(shí)間內(nèi)****加速，緊接著改變電壓極性，在t2時(shí)間內(nèi)****減速，使搖臂式音圈電機(jī)在整個(gè)行程的終端角速度為零。代人(6)(7)兩式，并積分可得加速段搖臂式音圈電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度
減速段搖臂式音圈電機(jī)轉(zhuǎn)過的角度全部工作行程
由 20可得
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